[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102312158B1 - 배관 가열 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

배관 가열 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102312158B1
KR102312158B1 KR1020190156212A KR20190156212A KR102312158B1 KR 102312158 B1 KR102312158 B1 KR 102312158B1 KR 1020190156212 A KR1020190156212 A KR 1020190156212A KR 20190156212 A KR20190156212 A KR 20190156212A KR 102312158 B1 KR102312158 B1 KR 102312158B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
gas supply
source gas
supply pipe
heating
Prior art date
Application number
KR1020190156212A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200069230A (ko
Inventor
도모히사 기모토
에이이치 고모리
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20200069230A publication Critical patent/KR20200069230A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102312158B1 publication Critical patent/KR102312158B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating
    • F16L53/38—Ohmic-resistance heating using elongate electric heating elements, e.g. wires or ribbons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/12—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/04—Bases; Housings; Mountings
    • H01H37/043—Mountings on controlled apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

가스 배관의 균열성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따른 배관 가열 장치는, 가스 배관에 설치되는 센서와, 상기 가스 배관에 있어서의 상기 센서가 설치되는 영역을 제외하고 상기 가스 배관을 덮도록 배치되는 발열부를 갖는 가열 수단과, 상기 가스 배관의 외주면과 상기 센서 사이에 장착되고, 상기 가스 배관보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재를 갖는다.

Description

배관 가열 장치 및 기판 처리 장치{PIPE HEATING DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 배관 가열 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
고체 원료 기화 장치에 있어서의 가스 공급계의 배관 노출부에 리본 히터를 장착하고, 기화 가스의 응결을 일으키지 않는 미리 결정된 온도로 가열하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2002-359238호 공보
본 개시는, 가스 배관의 균열성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따른 배관 가열 장치는, 가스 배관에 설치되는 센서와, 상기 가스 배관에 있어서의 상기 센서가 설치되는 영역을 제외하고 상기 가스 배관을 덮도록 배치되는 발열부를 갖는 가열 수단과, 상기 가스 배관의 외주면과 상기 센서 사이에 장착되고, 상기 가스 배관보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재를 갖는다.
본 개시에 의하면, 가스 배관의 균열성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 형태의 기판 처리 장치의 구성예를 나타내는 개략도.
도 2는 일 실시 형태의 배관 가열 장치의 일례의 개략 구성을 나타내는 측면도.
도 3은 도 2의 배관 가열 장치의 종단면도.
도 4는 도 2의 배관 가열 장치의 횡단면도.
도 5는 일 실시 형태의 배관 가열 장치에 의한 효과의 설명도.
이하, 첨부의 도면을 참조하면서, 본 개시의 한정적이지 않은 예시의 실시 형태에 대해 설명한다. 첨부의 전체 도면 중, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
〔기판 처리 장치〕
일 실시 형태의 배관 가열 장치를 기판 처리 장치에 적용한 구성예에 대해 설명한다. 도 1은, 일 실시 형태의 기판 처리 장치의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치는, 원료 가스 공급 장치(10)와, 성막 처리부(70)와, 배관 가열 장치(120)와, 제어부(150)를 구비한다. 원료 가스 공급 장치(10)는, 성막 처리부(70)에 원료 가스를 공급한다. 성막 처리부(70)는, 기판인 웨이퍼 W에 대해 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)법, 화학 기상 퇴적(CVD: Chemical Vapor Deposition)법 등에 의한 성막을 행한다. 배관 가열 장치(120)는, 기판 처리 장치에 마련되어 있는 다양한 가스 배관을 가열한다. 제어부(150)는, 원료 가스 공급 장치(10), 성막 처리부(70) 및 배관 가열 장치(120)의 각 부의 동작을 제어한다. 또한, 명세서 중에서는, 캐리어 가스와, 캐리어 가스와 함께 흐르는 (기화된) 원료를 합친 가스를 원료 가스라고 칭한다.
원료 가스 공급 장치(10)는, 상온에서 고체 또는 액체의 원료를 수용하는 원료 용기(12)를 갖는다. 원료 용기(12)의 주위에는, 히터(14)가 마련되어 있다. 히터(14)는, 원료 용기(12) 내의 고체 또는 액체의 원료를 적당한 온도로 가열하여 원료를 기화시킨다. 일 실시 형태에서는, 원료는 고체 원료이며, 6염화텅스텐(WCl6)이다. 원료는, WCl6에 한정되지 않고, 저증기압 원료이면 되며, 예를 들어 오염화텅스텐(WCl5), 오염화몰리브덴(MoCl5), 사염화지르코늄(ZrCl4), 오염화탄탈(TaCl5), 도데카카르보닐3루테늄(Ru3(CO)12)이어도 된다.
원료 용기(12) 내에는, 캐리어 가스 공급관(20)의 하류측의 단부 및 원료 가스 공급관(30)의 상류측의 단부가 삽입되어 있다. 캐리어 가스 공급관(20)의 상류측의 단부에는, 캐리어 가스의 공급원인 캐리어 가스 공급원(22)이 마련되어 있다. 캐리어 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스이면 된다. 캐리어 가스 공급관(20)에는, 상류측으로부터 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(24), 밸브(V21), 밸브(V22)가 이 순서로 마련되어 있다. MFC(24)는, 캐리어 가스 공급관(20)을 통류하는 캐리어 가스의 유량을 제어한다.
한편, 원료 가스 공급관(30)에는, 상류측으로부터 밸브(V31), 밸브(V32), 매스 플로우 미터(MFM)(32), 저류부(34), 밸브(V33)의 순서로 마련되어 있다. MFM(32)은, 원료 가스 공급관(30)을 통류하는 원료 가스의 유량을 측정한다. 저류부(34)는, 원료 가스를 일시적으로 저류하고, 단시간에 필요한 원료 가스를 공급한다. 밸브(V33)는, ALD 시에 가스의 공급 및 정지를 전환하기 위한 밸브이며, 예를 들어 고속으로 개폐 가능한 ALD 밸브이다. ALD 밸브는, 0.5초 이하의 간격으로 개폐 가능한 것이 바람직하고, 0.01초 이하의 간격으로 개폐 가능한 것이 더 바람직하다. 저류부(34)에는, 그 내부의 가스 압력을 측정하는 압력계(36)가 마련되어 있다. 압력계(36)는, 예를 들어 캐패시턴스 마노미터여도 된다. 또한, 원료 가스 공급관(30)의 하류측의 단부 부근은, 후술하는 반응 가스나 퍼지 가스도 흐르기 때문에, 가스 공급 유로(78)로서 나타내고 있다.
원료 가스 공급관(30)에 있어서의 밸브(V32)와 MFM(32) 사이의 위치에는, 희석 가스를 공급하는 희석 가스 공급관(40)의 하류측의 단부가 합류하고 있다. 희석 가스 공급관(40)의 상류측의 단부에는, 희석 가스의 공급원인 희석 가스 공급원(42)이 마련되어 있다. 희석 가스는, 예를 들어 N2 가스 등의 불활성 가스이면 된다. 또한, 희석 가스는 오프셋 가스라고도 칭한다. 희석 가스 공급관(40)에는, 상류측으로부터 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(44), 밸브(V41)의 순서로 마련되어 있다.
캐리어 가스 공급관(20)에 있어서의 밸브(V21)와 밸브(V22) 사이의 위치와, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 밸브(V31)와 밸브(V32) 사이의 위치를 접속하도록, 바이패스관(60)이 마련되어 있다. 바이패스관(60)은, 캐리어 가스 공급원(22)으로부터 캐리어 가스 공급관(20)에 공급되는 캐리어 가스를, 원료 용기(12)를 경유하지 않고 원료 가스 공급관(30)에 공급하는 유로이다. 바이패스관(60)에는, 밸브(V61)가 마련되어 있다. 밸브(V22, V31)를 폐쇄하고 밸브(V21, V61, V32)를 개방함으로써, 캐리어 가스 공급원(22)으로부터 공급되는 캐리어 가스가 캐리어 가스 공급관(20) 및 바이패스관(60)을 통해, 원료 가스 공급관(30)에 공급된다. 이에 의해, 원료 가스 공급관(30)을 퍼지할 수 있다. 또한, MFC(24)의 유량 측정값의 어긋남을 최소한으로 하기 위해서, MFM(32)을 교정할 수 있다. 또한 원료 용기(12)를 경유한 경우와 원료 용기(12)를 경유하지 않은 경우의 차분을 측정함으로써, 원료 가스의 공급량을 고정밀도로 측정할 수 있다.
성막 처리부(70)는, 처리 용기(72)와, 적재대(74)와, 가스 도입부(76)를 갖는다. 처리 용기(72)는, 그 내부를 감압 가능한 진공 용기이다. 적재대(74)는, 처리 용기(72) 내에 마련되어 있고, 웨이퍼 W를 수평으로 보유 지지한다. 적재대(74)는, 히터(74a)를 갖는다. 히터(74a)에 의해, 웨이퍼 W가 미리 결정된 온도로 가열된다. 가스 도입부(76)는, 원료 가스 등을 처리 용기(72) 내에 도입한다. 가스 도입부(76)에는, 가스 공급 유로(78)가 접속되고, 원료 가스 공급 장치(10)로부터 공급되는 가스가, 가스 도입부(76)를 통하여, 처리 용기(72) 내에 공급된다. 또한, 처리 용기(72)에는, 배기관(80)을 통하여, 배기 기구(82)가 접속되어 있다. 배기관(80)에는, 처리 용기(72) 내의 압력을 조정하는 압력 조정부(84)가 마련되어 있다. 압력 조정부(84)는, 예를 들어 압력 조정 밸브(84a)와, 밸브(84b)를 갖는다.
또한, 가스 공급 유로(78)에는, 환원 가스 공급 유로(90) 및 퍼지 가스 공급 유로(100)가 합류하고 있다.
환원 가스 공급 유로(90)는, 처리 용기(72) 내에, 원료 가스를 환원시키는 환원 가스를 공급한다. 환원 가스는, 예를 들어 수소(H2) 가스이면 된다. 환원 가스 공급 유로(90)의 상류측의 단부에는, 환원 가스의 공급원인 환원 가스 공급원(92)이 마련되어 있다. 또한, 환원 가스 공급 유로(90)에는, 불활성 가스 공급 유로(94)가 합류하고 있다. 불활성 가스 공급 유로(94)의 상류측의 단부에는, 불활성 가스를 공급하는 공급원인 불활성 가스 공급원(96)이 마련되어 있다. 불활성 가스는, 예를 들어 N2 가스이면 된다. 환원 가스 공급 유로(90)에는, 상류측으로부터 밸브(V91), 밸브(V92)가 이 순서로 마련되어 있다. 불활성 가스 공급 유로(94)에는, 밸브(V94)가 마련되어 있다.
퍼지 가스 공급 유로(100)는, 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스는, 예를 들어 N2 가스 등의 불활성 가스이면 된다. 퍼지 가스 공급 유로(100)의 상류측의 단부에는, 퍼지 가스의 공급원인 퍼지 가스 공급원(102)이 마련되어 있다. 퍼지 가스 공급 유로(100)에는, 밸브(V100)가 마련되어 있다.
또한, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 저류부(34)의 하류측에는, 에박 배관(110)이 접속되어 있다. 에박 배관(110)은, 일단이 원료 가스 공급관(30)에 접속되고, 타단이 배기관(80)에 접속된 유로를 형성한다. 바꾸어 말하면, 에박 배관(110)은, 원료 가스 공급관(30)과 배기관(80)을 처리 용기(72)를 경유하지 않고 접속되는 유로를 형성한다. 에박 배관(110)에는, 밸브(V111)가 마련되어 있다. 밸브(V111)를 개방하고, 밸브(V33)를 폐쇄함으로써, 원료 가스 공급관(30)을 통류하는 원료 가스를, 처리 용기(72)를 경유하지 않고, 에박 배관(110)을 통하여 배기관(80)으로 흘려 배기 기구(82)에 의해 배기된다.
배관 가열 장치(120)는, 기판 처리 장치에 마련되어 있는 다양한 가스 배관을 가열한다. 가스 배관으로는, 예를 들어 캐리어 가스 공급관(20)에 있어서의 MFC(24)의 하류측, 원료 가스 공급관(30), 희석 가스 공급관(40)에 있어서의 밸브(V41)의 하류측, 바이패스관(60), 및 에박 배관(110)을 들 수 있다.
제어부(150)는, 원료 가스 공급 장치(10)의 각 부의 동작, 예를 들어 밸브(V21, V22, V31, V32, V33, V41, V61, V111)의 개폐 동작, MFC(24) 및 MFC(44)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(150)는, 성막 처리부(70)의 각 부의 동작, 예를 들어 밸브(V91, V92, V94, V100)의 개폐 동작, 압력 조정부(84)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(150)는, 배관 가열 장치(120)의 각 부의 동작, 예를 들어 후술하는 히터 전원(122)의 동작을 제어한다.
제어부(150)는, 예를 들어 컴퓨터이면 된다. 기판 처리 장치의 각 부의 동작을 행하는 컴퓨터의 프로그램은, 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, 플래시 메모리, DVD 등이면 된다.
〔배관 가열 장치〕
다음에, 배관 가열 장치(120)에 대해, 원료 가스 공급관(30)을 가열하는 부분을 예로 들어 설명한다. 단, 별도의 가스 배관, 예를 들어 캐리어 가스 공급관(20), 희석 가스 공급관(40), 바이패스관(60), 에박 배관(110)을 가열하는 부분에 대해서도, 이하에 설명하는 원료 가스 공급관(30)을 가열하는 부분과 마찬가지여도 된다.
도 2는, 일 실시 형태의 배관 가열 장치(120)의 일례의 개략 구성을 나타내는 측면도이다. 도 3은, 도 2의 배관 가열 장치(120)의 종단면도이며, 도 2에 있어서의 일점쇄선 III-III에 있어서 절단된 단면을 나타낸다. 도 4는, 도 2의 배관 가열 장치(120)의 횡단면도이며, 도 2에 있어서의 일점쇄선 IV-IV에 있어서 절단된 단면을 나타낸다.
배관 가열 장치(120)는, 리본 히터(121)와, 히터 전원(122)과, 열전도 부재(123)와, 서멀 스위치(124)를 갖는다.
리본 히터(121)는, 가열 수단의 일례이며, 발열부(121a)와, 리드선(121b)을 갖는다. 발열부(121a)는, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)를 배치하는 영역을 제외하고, 원료 가스 공급관(30)을 덮도록 나선형으로 감겨 있다. 발열부(121a)는, 히터 전원(122)으로부터 전류가 공급됨으로써 발열하는 니크롬선 등의 저항 발열체와, 저항 발열체를 피복하는 유리 클로스 등의 피복재를 갖는다. 리드선(121b)은, 일단이 발열부(121a)의 저항 발열체와 접속되고, 타단이 히터 전원(122)으로 접속되어 있다. 가열 수단으로서 리본 히터(121)를 이용함으로써, 저비용으로 원료 가스 공급관(30)을 가열할 수 있다. 또한, 리본 히터(121)는, 테이프 히터라고도 칭해진다.
히터 전원(122)은, 리드선(121b)을 통하여 발열부(121a)의 저항 발열체에 전류를 공급한다. 히터 전원(122)이 공급되는 전류는, 제어부(150)에 의해 제어된다.
열전도 부재(123)는, 원료 가스 공급관(30)의 외주면과 서멀 스위치(124) 사이에 장착되어 있다. 열전도 부재(123)는, 원료 가스 공급관(30)보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성되어 있다. 열전도 부재(123)의 재료로서는, 예를 들어 원료 가스 공급관(30)의 재료가 스테인리스(SUS)인 경우, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등을 이용할 수 있다. 열전도 부재(123)는, 원료 가스 공급관(30)을 클램프하는 클램프 부재인 것이 바람직하다. 이에 의해, 공구를 사용하지 않고, 원료 가스 공급관(30)에 열전도 부재(123)를 장착할 수 있다. 원료 가스 공급관(30)의 축방향에 있어서의 열전도 부재(123)의 길이 L1은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인접하는 발열부(121a)간의 거리 L2보다도 긴 것이 바람직하다. 이에 의해, 인접하는 발열부(121a)로부터의 열이 열전도 부재(123)를 통하여 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 발열부(121a)가 감겨 있지 않은 영역으로 전달되므로, 원료 가스 공급관(30)의 균열(均熱)성이 향상된다. 그 때문에, 원료 가스가 원료 가스 공급관(30) 내를 통류할 때에 재 고화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 원료 가스의 재 고화에 기인하는 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
서멀 스위치(124)는, 원료 가스 공급관(30)의 외주면에 있어서의 발열부(121a)가 감겨 있지 않은 영역에, 열전도 부재(123)를 통하여 설치되어 있다. 이에 의해, 서멀 스위치(124)는, 발열부(121a)의 온도가 아니고, 원료 가스 공급관(30)의 온도를 감지할 수 있다. 서멀 스위치(124)는, 리본 히터(121)와 직렬 접속되어 있고, 미리 결정된 온도 이상이 되면 히터 전원(122)으로부터 리본 히터(121)로의 전력의 공급을 차단한다. 또한, 서멀 스위치(124)는, 센서의 일례이며, 서멀 스위치(124) 대신 별도의 센서, 예를 들어 원료 가스 공급관(30)의 온도를 측정하는 온도 센서가 설치되어 있어도 된다.
그런데, 원료 가스 공급관(30)의 균열성을 향상시키기 위하여, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)가 설치되는 영역을 포함하는 모든 영역에 리본 히터(121)를 배치하는 것도 생각된다. 그러나, 이 경우, 서멀 스위치(124)가 원료 가스 공급관(30)의 온도가 아니고 리본 히터(121)의 발열부(121a)의 온도를 감지한다. 그 때문에, 원료 가스 공급관(30)이 미리 결정된 온도 이상에 도달되어 있지 않은 경우에도, 발열부(121a)가 미리 결정된 온도 이상에 도달한 경우, 서멀 스위치(124)가 오프되어 히터 전원(122)으로부터 리본 히터(121)로의 전류의 공급이 차단되는 오검지가 생긴다.
또한, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)가 설치되지 않은 영역에 리본 히터(121)를 배치하지 않은 경우에는, 상기 오 검지를 방지할 수 있다. 그러나, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)가 설치되지 않은 영역에 리본 히터(121)가 배치되어 있지 않기 때문에, 해당 영역의 온도가 주위의 온도보다도 낮아져, 원료 가스 공급관(30)의 균열성이 저하된다.
이에 반하여, 일 실시 형태의 배관 가열 장치(120)에 의하면, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)가 설치되는 영역을 제외하고 원료 가스 공급관(30)을 덮도록 리본 히터(121)의 발열부(121a)가 배치되어 있다. 또한, 원료 가스 공급관(30)의 외주면과 서멀 스위치(124) 사이에, 원료 가스 공급관(30)보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재(123)가 장착되어 있다. 이에 의해, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)가 설치된 영역을 향하여, 해당 영역의 주위로부터의 열이 열전도 부재(123)를 통하여 전달되므로, 원료 가스 공급관(30)의 균열성이 향상된다. 그 때문에, 원료 가스가 원료 가스 공급관(30)을 통류할 때에 재 고화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 원료 가스의 재 고화에 기인하는 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 예에서는, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)를 설치하는 영역에 열전도 부재(123)를 장착하는 경우를 설명했지만, 열전도 부재(123)는, 예를 들어 두 리본 히터(121)의 이음매나 리본 히터(121)의 단부 등에 장착해도 된다. 이에 의해, 2개의 리본 히터(121)의 이음매나 리본 히터(121)의 단부 등에 있어서의 가스 배관의 온도 저하를 억제할 수 있으므로, 가스 배관의 균열성이 보다 향상한다.
〔평가 결과〕
다음에, 일 실시 형태의 배관 가열 장치(120)의 효과를 확인하기 위해서 실시한 평가에 대해 설명한다.
먼저, 원료 가스 공급관(30)의 외주면에, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 열전도 부재(123)의 일례인 알루미늄 호일을 통하여 서멀 스위치(124)를 배치하고, 서멀 스위치(124)를 피하도록 리본 히터(121)를 장착했다. 계속해서, 원료 가스 공급관(30)을 180℃로 가열하고, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)를 배치한 영역 P3과 서멀 스위치(124)를 배치하지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10을 포함하는 10개소의 온도를 측정했다.
또한, 비교를 위하여, 원료 가스 공급관(30)의 외주면에 열전도 부재(123)의 일례인 알루미늄 호일을 배치하지 않고 서멀 스위치(124)를 배치하고, 서멀 스위치(124)를 피하도록 리본 히터(121)를 장착했다. 계속해서, 원료 가스 공급관(30)을 180℃로 가열하고, 원료 가스 공급관(30)에 있어서의 서멀 스위치(124)를 배치한 영역 P3과 서멀 스위치(124)를 배치하고 있지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10을 포함하는 10개소의 온도를 측정했다.
도 5는, 일 실시 형태의 배관 가열 장치에 의한 효과의 설명도이며, 알루미늄 호일을 마련한 경우(도 5에서 마름모형 표시로 나타냄)와 마련하지 않은 경우(도 5에서 삼각 표시로 나타냄)의 영역 P1 내지 P10에 있어서의 온도[℃]를 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 알루미늄 호일을 배치한 경우, 서멀 스위치(124)를 배치한 영역 P3에 있어서의 온도는 168.1℃이고, 서멀 스위치(124)를 배치하고 있지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10에 있어서의 온도는 174.1 내지 191.8℃이었다. 이에 반하여, 알루미늄 호일을 배치하고 있지 않은 경우, 서멀 스위치(124)를 배치한 영역 P3에 있어서의 온도는 152.4℃이고, 서멀 스위치(124)를 배치하고 있지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10에 있어서의 온도는 174.0 내지 191.2℃이었다.
이들의 결과로부터, 열전도 부재(123)의 일례인 알루미늄 호일을 배치함으로써, 서멀 스위치(124)를 배치한 영역의 온도가, 서멀 스위치(124)를 배치하지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10과 대략 동등한 온도가 되는 것을 알 수 있다. 한편, 열전도 부재(123)의 일례인 알루미늄 호일을 배치하지 않은 경우, 서멀 스위치(124)를 배치한 영역의 온도가, 서멀 스위치(124)를 배치하고 있지 않은 영역 P1 내지 P2, P4 내지 P10의 온도와 비교하여 크게 저하되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 원료 가스 공급관(30)의 외주면과 서멀 스위치(124) 사이에 열전도 부재(123)를 배치함으로써, 원료 가스 공급관(30)에 서멀 스위치(124)를 배치한 경우에도, 원료 가스 공급관(30)의 균열성을 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 원료 가스 공급 장치(10)는 원료 가스 공급 수단의 일례이며, 배기관(80), 배기 기구(82) 및 압력 조정부(84)는 배기 수단의 일례이다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그의 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
10: 원료 가스 공급 장치
20: 캐리어 가스 공급관
30: 원료 가스 공급관
40: 희석 가스 공급관
60: 바이패스관
72: 처리 용기
80: 배기관
82: 배기 기구
110: 에박 배관
120: 배관 가열 장치
121: 리본 히터
121a: 발열부
123: 열전도 부재
124: 서멀 스위치
150: 제어부

Claims (8)

  1. 가스 배관에 설치되는 센서와,
    상기 가스 배관에 있어서의 상기 센서가 설치되는 영역을 제외하고 상기 가스 배관을 덮도록 배치되는 발열부를 갖는 가열 수단과,
    상기 가스 배관의 외주면과 상기 센서 사이에 장착되고, 상기 가스 배관보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재
    를 포함하는,
    배관 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전도 부재는, 상기 가스 배관을 클램프하는 클램프 부재인,
    배관 가열 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가스 배관은, 그 내부에 고체 또는 액체의 원료를 기화시킨 원료 가스를 통류시키는 배관인,
    배관 가열 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 센서는, 미리 결정된 온도 이상이 되면 상기 발열부로의 전력의 공급을 차단하는 서멀 스위치인,
    배관 가열 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 리본 히터이며,
    상기 발열부는, 저항 발열체를 포함하는,
    배관 가열 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가스 배관의 재료는 스테인리스이며, 상기 열전도 부재의 재료는 알루미늄인,
    배관 가열 장치.
  7. 기판을 처리하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급관을 갖는 원료 가스 공급 수단과,
    상기 원료 가스 공급관을 가열하는 배관 가열 장치
    를 포함하고,
    상기 배관 가열 장치는,
    상기 원료 가스 공급관에 설치되는 센서와,
    상기 원료 가스 공급관에 있어서의 상기 센서가 설치되는 영역을 제외하고 상기 원료 가스 공급관을 덮도록 배치되는 발열부를 갖는 가열 수단과,
    상기 원료 가스 공급관의 외주면과 상기 센서 사이에 장착되고, 상기 원료 가스 공급관보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재
    를 포함하는
    기판 처리 장치.
  8. 기판을 처리하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급관을 갖는 원료 가스 공급 수단과,
    상기 처리 용기 내를 배기하는 배기관을 갖는 배기 수단과,
    일단이 상기 원료 가스 공급관에 접속되고, 타단이 배기관에 접속된 에박 배관과,
    상기 원료 가스 공급관 및 상기 에박 배관의 적어도 하나의 배관을 가열하는 배관 가열 장치
    를 포함하고,
    상기 배관 가열 장치는,
    상기 적어도 하나의 배관에 설치되는 센서와,
    상기 적어도 하나의 배관에 있어서의 상기 센서가 설치되는 영역을 제외하고 상기 적어도 하나의 배관을 덮도록 배치되는 발열부를 갖는 가열 수단과,
    상기 적어도 하나의 배관의 외주면과 상기 센서 사이에 장착되고, 상기 적어도 하나의 배관보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성된 열전도 부재
    를 포함하는
    기판 처리 장치.
KR1020190156212A 2018-12-06 2019-11-29 배관 가열 장치 및 기판 처리 장치 KR102312158B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-229302 2018-12-06
JP2018229302A JP7190888B2 (ja) 2018-12-06 2018-12-06 配管加熱装置及び基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200069230A KR20200069230A (ko) 2020-06-16
KR102312158B1 true KR102312158B1 (ko) 2021-10-14

Family

ID=70972445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190156212A KR102312158B1 (ko) 2018-12-06 2019-11-29 배관 가열 장치 및 기판 처리 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11506321B2 (ko)
JP (1) JP7190888B2 (ko)
KR (1) KR102312158B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7322087B2 (ja) * 2021-03-31 2023-08-07 エドワーズ株式会社 ガス配管温調システム及び温度動作装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077897A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Tokyo Electron Ltd 処理装置及びその運転方法
JP2015185824A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社日立国際電気 状態検出装置、基板処理装置、状態検出方法及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3949189A (en) * 1973-06-15 1976-04-06 Thermon Manufacturing Company Pipe heat transfer assembly
US5862303A (en) * 1996-05-17 1999-01-19 Advanced Metal Technologies, Ltd. Electrically heated pipe with helically wound amorphous alloy heater
JPH1047581A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Makoto Morioka 配管用加熱装置
JP2000235886A (ja) * 1998-12-14 2000-08-29 Tokyo Electron Ltd 加熱手段の温度制御装置および温度制御方法
JP4322346B2 (ja) 1999-02-26 2009-08-26 東京エレクトロン株式会社 成膜装置のクリーニング方法
JP2000252223A (ja) 1999-03-03 2000-09-14 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置
JP4757403B2 (ja) 2001-06-01 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 固体原料気化装置
JP4743495B2 (ja) * 2005-07-08 2011-08-10 東京エレクトロン株式会社 流体加熱装置
KR101530205B1 (ko) * 2008-12-18 2015-06-19 주성엔지니어링(주) 반도체 소자의 제조장치
JP2010153164A (ja) 2008-12-25 2010-07-08 Kawaso Electric Industrial Co Ltd 測温機能付きスパイラル管状ヒータ
US9064912B2 (en) * 2009-07-21 2015-06-23 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Heating device, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
CA2938148A1 (en) * 2014-02-14 2015-08-20 Parker-Hannifin Corporation Heated hose and method
JP6616265B2 (ja) 2015-10-16 2019-12-04 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 加熱部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077897A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Tokyo Electron Ltd 処理装置及びその運転方法
JP2015185824A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社日立国際電気 状態検出装置、基板処理装置、状態検出方法及び半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7190888B2 (ja) 2022-12-16
JP2020090716A (ja) 2020-06-11
KR20200069230A (ko) 2020-06-16
US11506321B2 (en) 2022-11-22
US20200182390A1 (en) 2020-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI355470B (ko)
JP5323678B2 (ja) Ｃｖｄ又はａｌｄのための化学分配装置
KR102312158B1 (ko) 배관 가열 장치 및 기판 처리 장치
JP4433451B2 (ja) 化学反応装置におけるアクティブ・パルスのモニターリング
CN108699688B (zh) 前体供应系统和前体供应方法
CN113151810A (zh) 用于稳定反应室压力的系统和方法
US20100236480A1 (en) Raw material gas supply system and film forming apparatus
JPS62107071A (ja) 気相付着装置
EP3458626B1 (en) Sublimated gas supply system
CN112649058B (zh) 具有热膜风速计的流量传感器
KR100247679B1 (ko) 액체 소스로 부터 발생된 화학 증기의 통합형 전송장치의 화학증기 전송 모듈
CN114269966A (zh) 气化供给装置
JP5315631B2 (ja) 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
KR102361065B1 (ko) 리텐션 밸브를 이용한 원자층 증착 공정의 흐름 정체 시스템
JP4684408B2 (ja) 処理装置
CN110895269B (zh) 热导检测器和具备该热导检测器的气相色谱仪
KR20180090191A (ko) 오존 가스 가온 기구, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2021060116A1 (ja) ガス供給装置及びガス供給方法
JP2934883B2 (ja) 気化方式によるガス発生装置
KR101064306B1 (ko) 소스가스 공급장치
US20240093371A1 (en) Liquid raw material supplying method and gas supply apparatus
JP4282220B2 (ja) 廃プラスチック処理装置
JP7299448B2 (ja) 前駆体供給容器
JP3484392B2 (ja) 配管内面処理方法
JP2022015035A (ja) 塩化物ガス供給方法とその装置及びそのシステム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant